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Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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3
Les éléments du cahier des charges
Épre
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Phasage générique
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Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 1
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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4
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 1
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Les éléments du cahier des charges
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5
Carte mentale des éléments composant le produit
Une première réflexion permet de définir ce qui est modifiable ou non.
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 1
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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6
Les différentes pistes du projet:
Réduire la quantité d'emballage.
Réduire le nombre de pièces ou la quantité de matériau.
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Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
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RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 1
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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Supprimer la coque en silicone: vraie ou fausse bonne idée ?
?
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Phasage générique
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Besoin Avant-projet
Projet détaillé
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RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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8
Vérifier le gain environnemental de la modification envisagée.
Masse volumique du silicone utilisé: 1.136 103 kg/m3
14,5 g pour environ 11,5 cm3
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Besoin Avant-projet
Projet détaillé
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RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Le silicone n'est pas recyclable
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9
Si je supprime des pièces,je gagne en quantité de matériau,
mais le système est-il toujours stable?
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
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RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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Identifier les problèmes causés par la suppression de la coque de silicone.
Observation de différents cas d’utilisation : - avec ou sans bonnet de bain, - différents types de chevelure,… - différents types de lunettes de piscine,- …
Camera 3D SP3RE
GeonauteSupport pour la
mise en place sur le nageur à
concevoir et prototyper
Le système n'est
plus stable
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Besoin Avant-projet
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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Dérouler une démarche de créativité rationnelle : la méthode TRIZ.
Un espace de créativité
Un espace spécialement dédié pour trouver des idées, imaginer ou construire et mettre en œuvre un concept neuf, un objet nouveau ou découvrir une solution originale à un problème.
Les démarches de créativité ne donnent pas de solutions toutes faites, mais des indications sur des champs de solutions à explorer
Attention: tous les paramètres et les principes ne sont pas traduits de la même façon.Nos utilisons ici la matrice proposée par le site TRIZ40
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Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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La méthode TRIZ• Identification du problème technique
Dans un soucis d'économie de matériau, on souhaite supprimer la coque de silicone utilisée pour assurer le maintien du lecteur mp3.
Quelles solutions peut-on envisager pour modifier le lecteur?
?
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Phasage générique
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Besoin Avant-projet
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RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
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Conception détaillée,
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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La méthode TRIZ• Formulation du problème technique et identification de la contradiction
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Besoin Avant-projet
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Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
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Maquettage ou
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Supprimer la coque de maintien
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14
La méthode TRIZ• Reformulation dans le domaine générique avec les paramètres de la matrice TRIZ
Paramètre à améliorer :L'impact environnemental en réduisant la quantité de matériau :
26 Quantité de substance
Paramètre à améliorer: Modifier la forme pour améliorer le maintien:
12 Forme
Paramètre à préserver:La stabilité du lecteur lors de son utilisation:
13 Stabilité
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Besoin Avant-projet
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Maquettage ou
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Conception détaillée,
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Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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La méthode TRIZ• Matrice des contradictions et détermination des principes
Plusieurs combinaisons peuvent être testées
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Besoin Avant-projet
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Conception détaillée,
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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La méthode TRIZ• Matrice des contradictions et détermination des principes
les paramètres 26 et 13 donnent:• 15 Mobilité• 2 Extraction• 17 Changement de dimension• 40 Matériaux composites
Les paramètres 12 et 13 donnent:• 33 Homogénéité• 1 Segmentation• 18 Vibrations mécaniques• 4 Asymétrie
Chacun des principes est assorti d'un exemple ou d'une idée.
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
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Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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Besoin Avant-projet
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
La méthode TRIZ• Compléter la recherche de solutions en utilisant une méthode de créativité non rationnelle
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Mise en évidence de problèmes techniques de fixation des patins:
- surmoulage ?- clipsage ?- collage ?
Produire des croquis à main levée et implanter la solution sur le modèle par modification de la maquette numérique fournie.
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simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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19
Produire des croquis à main levée et implanter la solution sur le modèle par modification de la maquette numérique fournie.
Réalisation d'un corps bi-matériaux
Le fond est modifié pour permettre l'implantation du surmoulage en silicone
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Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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20
Faire des choix raisonnés de matériaux.
Cette étape permet de reconduire ou non le type de matériau utilisé au départ, selon des critères tels que résistance aux UV, à l'eau salée, au chlore …
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Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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21
Surmoulage en silicone2g 1587 mm3
Fond en PMMA9,15g7691 mm3
Faire des choix raisonnés de matériaux.
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Besoin Avant-projet
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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22
L'idée retenue est celle d'une broche.
• La ligne du lecteur n'est plus respectée.• La broche ne résiste pas à l'arrachement .
Produire des croquis à main levée et implanter la solution par modification de la maquette numérique fournie.
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Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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23
Produire des croquis à main levée et implanter la solution par modification de la maquette numérique fournie.
Modification de la broche pour garder la ligne générale du lecteur
Vérification de la résistance de la broche par simulation
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Besoin Avant-projet
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Conception détaillée,
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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Simulation de coulée
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
La simulation de coulée permet de vérifier que les formes de la pièce sont réalisables.
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Réaliser un prototype virtuel du corps du lecteur Mp3
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Conception détaillée,
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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26
Produire un prototype du corps du lecteur Mp3
Le prototype doit avant tout assurer une fonction, indépendamment d'autres critères (esthétique par exemple)
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Projet détaillé
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Tests & Validation
Maquettage ou
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Conception détaillée,
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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27
Validation des choix de conception.
Solution du surmoulage:
Surmoulage en silicone2 g1,6 cm3
Coque en silicone14,5 g11,5 cm3
Gain de matériau
12,5 gsoit 86% de la masse
d'origine
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Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Gain environnementalCO2
Ressources en eau
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28
Validation des choix de conception.
Solution de la broche
Fond d'origine: 9 cm3 Fond modifié: 8,9 cm3
Gain de matériau
14,5 g**masse de la coque
en silicone
Le gain se fait uniquement sur la suppression de la chaussette en silicone.
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Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Gain environnementalCO2
Ressources en eauLa différence entre le fond d'origine et le fond modifié est négligeable (0,1cm3)
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29
Validation des choix de conception.
Validation du comportement du lecteur par observation de différents cas d’utilisation : • avec ou sans bonnet de bain,• différents types de chevelure,… • différents types de lunettes de piscine. • facilité de mise en place à l'aveugle ….
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Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
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Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Solution de la broche
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30
Validation des choix de conception.
Dépôt dessins et modèles du nouveau lecteur
Dans le cadre de la protection de la propriété intellectuelle
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
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Validation des choix de conception.
Au final, quel choix
Fond avec broche
Les impacts sont similaires au niveau des matériaux, reste à voir au niveau de la fabrication …
Surmoulage en silicone
?
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
![Page 32: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/32.jpg)
32
• Présentation des prototypes réalisés par le groupe 1
• Rappel des gains environnementaux satisfaisants au cahier des charges.
Restitution.
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
- Création de différents prototypes:- Maquette virtuelle (Réalisation du surmoulage
impossible en établissement)- Prototype physique obtenu par impression 3D qui
permet de valider la fonction d'accrochage.
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33
La méthode TRIZ• Identification du problème technique
Dans un souci d'économie de matériau, on souhaite réduire la quantité d'emballage.Cependant, la partie cartonnée donne un certain nombre d'informations sur le produit.Réduire cette partie, conduit à la perte d'un certain nombre d'informations.
Quelle(s) solution(s) peut-on envisager pour modifier l'emballage?
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
![Page 34: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/34.jpg)
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La méthode TRIZ• Formulation du problème et identification de la contradiction
Réduire la quantité d'emballage
Perte d'informations
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
![Page 35: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/35.jpg)
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les paramètres 26 et 24 donnent une piste intéressante:
• 24 Intermédiaire- Utilisation d'un objet ou processus intermédiaire.
L'idée:
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 2
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
La méthode TRIZ
Utiliser un QR code pour accéder à l'information via un smartphone ou une borne d'information dans le magasin.
![Page 36: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Optimisation du carton d'emballage
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Intégration duQR code
Création du "facing"
Conception avec aspects design et marketing de l'emballage.
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Conception du blister et simulation
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70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Modélisation du blister par un travail en "mode assemblage".
Simulation du thermoformage (T-SIM)
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Création d'une empreinte pour la réalisation du blister en thermoformage.
Création des outils de prototypage
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70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 3
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Maquette virtuelle d'une empreinte plus élaborée.
![Page 39: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/39.jpg)
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Validation des choix de conception.
Gain
env 80%de la masse globale
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Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Gain environnementalCO2
Ressources en eauQuantité de déchets
Carton: 50g environBlister PP: 38g
Carton: 10g environBlister PP: 8g
![Page 40: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/40.jpg)
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• Présentation des maquettes virtuelles et prototype réalisés par le groupe 2
• Rappel des gains environnementaux satisfaisants au cahier des charges.
Restitution.
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70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
- Création d'un prototype d'emballage proche d'un emballage définitif.- Utilisation du thermoformage, création d'outillage spécifique.
![Page 41: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/41.jpg)
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Phasage générique
70h
Besoin Avant-projet
Projet détaillé
Maquette &
prototype
Tests & validation
RestitutionConception préliminaire
Tests & Validation
Maquettage ou
prototypage
Conception détaillée,
simulation
Étude de faisabilité
Idée, besoin et définition du projet
Phase 4
Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Quelle image marketing renvoie un emballage simplifié?
Dans quelle mesure modifie-t-il la valeur d'estime du produit?
Sommes-nous prêts à changer nos comportements de consommateurs?
![Page 42: Projet ITEC – Focus sur la phase de conception préliminaire Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062511/551d9db4497959293b8d9062/html5/thumbnails/42.jpg)
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Lecteur Mp3 compteur de longueurs de bassin
Merci de votre attention
Conclusion
Remerciements:Alain BIMAL (lycée du Pays de Condé) pour le thermoformage (simulation – réalisation)Jean-Michel JACKOWSKI (lycée du Pays de Condé) pour les réalisations à l'imprimante 3D